DE1064434B - Wasserdestillierapparat - Google Patents

Description

• Wasserdestillierapparat Der erfindungsgemäße Apparat dient dazu, ein vollkommen reines destilliertes Wasser zu gewinnen.
• Bekanntlich sind im gewöhnlichen destillierten Wasser noch Reste der ursprünglich im Leitungswasser gelösten Salze und Gase vorhanden. Sie stören - je nach dem Verwendungszweck des destillierten Wassers - mehr oder weniger stark und müssen soweit als möglich entfernt werden. Im allgemeinen erfolgt dies durch eine zweite Destillation oder - wenn nur die gelösten Gase stören - durch Auskochen des destillierten Wassers. Es ist jedoch zu beachten, daß auch bei zweimaliger Destillation, vor allem bei gechlortem Wasser, keine vollständige Entgasung zu erreichen ist.
• Es wurde vorgeschlagen, die Destillation und die Entgasung dadurch in einem Prozeß zu vereinigen, daß man das Speisewasser vor dem Zuströmen in die Destillierblase erhitzt, um dadurch die darin gelösten Gase auszutreiben. Durch diese Maßnahme gelingt es jedoch nicht, die Gase vollständig oder auch nur weitgehend zu entfernen. Dazu wäre ein länger dauerndes Auskochen erforderlich.
• Nach einem weiteren Vorschlag läßt man Luft gegen das sich in einem Rückflußkühler abscheidende Kondensat strömen. Die Luft, welche den Kühler oben wieder verläßt, nimmt dabei die aus dem Wasser ausgetriebenen Gase mit. Nachteilig ist jedoch, daß Verunreinigungen aus der Luft leicht in das Destillat gelangen können. Bei sehr langsamem oder bei vollständig gedrosseltem Luftstrom kann sich ein Teil der ausgetriebenen Gase wieder in dem Kondensat lösen, da die Gase auch an die Stellen gelangen können, an denen das Kondensat bereits weitgehend abgekühlt ist.
• In dem erfindungsgemäßen Apparat wird das Wasser nahe beim Siedepunkt entgast und das ausgetriebene Gas derart durch einen Flüssigkeitsverschluß von dem heiß abfließenden Destillat getrennt gehalten, daß ein nochmaliges Lösen des Gases in dem destillierten Wasser, auch nach dessen Abkühlung, ausgeschlossen ist.
• Eine besonders gründliche Entgasung läßt sich darüber hinaus durch Rektifikation in einer Abtriebskolonne erreichen, in welcher reiner Wasserdampf gegen das Kondensat des aus dem Leitungswasser entwickelten Dampfes strömt.
• Das Mitreißen der im Speisewasser gelösten Salze und sonstigen Feststoffe läßt sich durch einen rektifikationsähnlichen Prozeß verhindern. Der Dampf wird hierbei durch ein Dampffilter geschickt, in welchem er zu einer oftmaligen Änderung der Strömungsrichtung gezwungen wird. Das Dampffilter unterscheidet sich insofern von einer Rektifikationskolonne, als es in diesem Dampffilter auf die oftmalige Änderung der Strömungsrichtung ankommt, um mitgerissene Tropfen abzuscheiden, während es der Zweck einer Rektifikationssäule ist, aufsteigende Dämpfe möglichst innig und gleichmäßig mit dem Rückfluß in Berührung zu bringen.
• Das Rückflußverhältnis in dem Dampffilter braucht nur sehr gering zu sein, da der Rückfluß im wesentlichen nur die Ansammlung von gelösten Feststoffen im Dampffilter verhindern soll. Ist dieses genügend wirksam, so ist das destillierte Wasser vollkommen frei von gelösten Feststoffen.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt und die Apparatur nachstehend näher erläutert Der Verdampfer besteht aus einem röhrenartigen Glasteil 1, mit z. B. etwa 65 mm Durchmesser, in den von unten mit Hilfe eines Gummistopfens ein Metallheizkörper 2 mit einer Leitung von etwa 1500 Watt eingesetzt ist. Der Heizkörper 2 besitzt nur an seinem oberen Teil Heizflächen so daß sich in dem Verdampfer 1 unter dem heftig kochenden Wasser noch ein Puffervorrat von Speisewasser befindet. Über einer kleinen Erweiterung am oberen Ende des Verdampfers 1 befindet sich oberhalb einer Siebplatte 4 ein mit Füllkörpern gefülltes Dampffilter 3, dessen Wirkung um so besser ist, je öfter die Richtung der Dampfströmung geändert wird, d. h. je kleiner die Füllkörper sind. Das Speisewasser wird in dem Kühler 5, wie an sich bekannt, vorgewärmt und dann dem unteren Teil des Verdampfers 1 durch den Stutzen 6 zugeleitet; der Überschuß wird durch einen Stutzen 7, den Schlauch 8 und über einen höhenveränderlich angebrachten Überlaufniveauregler 9 abgeführt. Das abfließende überschüssige Speisewasser führt hierbei einen großen Teil der im Destillationsrückstand verbleibenden Verunreinigungen mit sich fort. Der Anschluß des Überlaufniveaureglers 9 mittels eines Schlauches ermöglicht eine sehr einfache und ohne Bruchgefahr durchzuführende Entleerung und Reinigung des Apparates. Zur Entleerung braucht man den Überlaufniveauregler nur aus seiner Halterung zu nehmen und zu senken. Zur Entkalkung hebt man ihn wieder an, quetscht den Ablaufschlauch 8 zusammen und gießt das Entkalkungsmittel (z. B. Salzsäure) durch den Überlauf in den Verdampfer.
• Die langgestreckte Form des Verdampfers verbindet die Vorteile: geringer Platzbedarf infolge kleiner Grundfläche, günstiger Wärmeübergang vom Heizkörper auf das heftig siedende Wasser, kurze Anheizzeit infolge des relativ kleinen Volumens, stoßfreies Sieden und nur geringe Durchmischung des bereits kochenden Wassers mit dem von unten frisch in die unbeheizte untere Zone des Verdampfers zufließenden Speisewasser, wodurch ein gleichmäßiges Sieden gewährleistet wird.
• Als Kühler 5 ist ein Rücklaufkühler aus hydrolysefestem Glas verwendet. Am unteren Ende der Kühlwendel ist ein kleiner toter Fortsatz 10 angeschmolzen, über den das Kondensat zu einem in das Ablaufrohr 11 eingeschmolzenen Siphon 12 abgeführt wird. Das an den Wänden des Kühlers 5 ablaufende Kondensat wird über die Destillatsammelrinne 18 in das Kondensatablaufrohr 11 geleitet. Dieser tote Fortsatz 10 hat den Zweck, das Kondensat ohne gleichzeitige Kühlung mit dem gegenströmenden Dampf in Berührung zu bringen und dadurch aufzuheizen und zu entgasen. Die Gase, die durch den Siphon 12 am Ausströmen durch das Abflußrohr 11 und damit am erneuten Lösen im Destillat in neuartiger Weise gehindert werden, entweichen durch eine Öffnung 13 am oberen Ende des Kühlers.
• Der Kühler ist durch mehrstündige Behandlung mit Sattdampf oder heißem Wasser an seiner Oberfläche weitgehend von löslichen Kationen befreit. Es ist also mit einer Art hauchdünnem Quarzüberzug versehen.
• Der Apparat ist mit einer Klammer oder Schelle 14 an einem Stativ 15 befestigt. An dieser Klammer 14 befinden sich zwei nicht dargestellte Ösen od. dgl. zur Halterung der Leitungen, durch welche das Kühlwasser zum Kühleranschluß 16 und dieses vom Anschluß 17 wieder als Speisewasser zum Verdampfer 1 geleitet wird.
• An der oberen Öffnung des Kühlers kann gegebenenfalls auch eine Warnungsdampfpfeife angebracht werden, welche in Tätigkeit tritt, wenn der Apparat ohne oder mit zu wenig Kühlwasser betrieben wird. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, eine Dampfpfeife mit einem geringen Strömungswiderstand zu verwenden, damit nicht der Staudruck des Dampfes das Wasser aus dem Verdampfer über den Überlauf herauspreßt.
• Bewährt hat sich außerdem, durch den nur bei Kühlwassermangel in den oberen Teil des Kühlers gelangenden oder aus diesem austretenden Dampf eine thermoelektrische Sicherung betätigen zu lassen, um die Stromzufuhr zum Heizelement zu unterbrechen oder Warnsignale od. dgl. auszulösen. Der Apparat liefert in der dargestellten Form etwa 21 Destillat pro Stunde mit einer Leitfähigkeit von unter 0,5 ₧ 10-6 Siemens. Die Anheizzeit beträgt nur etwa 2 Minuten.
• Infolge der kurzen Anheizzeit des Gerätes und der relativ großen Mengenleistung ist die Möglichkeit gegeben, immer schnell über frisch bereitetes Destillat zu verfügen.
• Die hohe Reinheit des Destillats wird außer durch das Dampffilter vor allem erreicht durch die Ausbildung des Kondensators als Rücklaufkühler 5 mit einem daran angeschlossenen Wärmeaustauscher zum Aufheizen des Destillats, der im gegebenen Ausführungsbeispiel als toter Fortsatz 10 der Kühlerwendel ausgebildet ist, und der Anordnung eines mit heiß abfließendem Destillat gefüllten Flüssigkeitsverschlusses (Siphon 12) zwischen dem Dampfraum des Kühlers und dem Destillatabfluß (Abflußrohr 11), wodurch ein sehr weitgehend entgastes Destillat gewonnen wird, sowie durch die Anordnung eines Abflusses 7 für den dem Verdampfer zugeführten Speisewasserüberschuß am unteren Ende des Verdampfers, wodurch eine kontinuierliche Abführung eines großen Teiles der im Destillationsrückstand verbleibenden Verunreinigungen aus dem Verdampfer ermöglicht wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Wasserdestillierapparat, bestehend aus einem zylinderförmigen Verdampferteil (1), dessen mittlere Zone beheizt wird, mit Öffnungen für den Heizkörper (2) für den Speise- und Spülwasserzufluß (6) und den Abfluß des Restwassers (7) an seinem unteren Ende und mit auf einer Siebplatte (4) aufgeschütteten Füllkörpern (3) in seinem Oberteil sowie einem durch einen Schlauch (8) mit dem Abfluß (7) des Verdampferteiles flexibel verbundenen Überlaufniveauregler (9), der höhenveränderlich angebracht ist, und einem auf dem Verdampfer aufgesetzten Kühler (5) mit einer Kühlerwendel und einem an deren unterem Ende angesetzten toten Fortsatz (10), einer unten an der Kühlerwandung vorgesehenen Destillatsammelrinne (18) mit angeschlossenem Kondensatablaufrohr (11), das durch einen Siphon (12) verschlossen ist, einer Entgasungsöffnung (13) am oberen Ende des Kühlers und einem Zufluß (16) und Abfluß (17) für das Kühlwasser, die durch Leitungen, die an dem an einem Stativ (15) angebrachten Halter (14) montiert sind, mit der Wasserleitung bzw. mit dem Speisewasserzufluß des Verdampfers (6) verbunden sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 119 502, 833 796; Patentschrift Nr. 3986 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands; schweizerische Patentschrift Nr. 206444; »Glas« von Thiene, 1939, S. 637, 638, 639 jeweils Abs. 1, S. 440 unten, 467 oben und 473 und 474.